Накопленное усталостное

накопленное повреждение от усталости определяется в форме

Для расчета накопленного повреждения D по результатам двухступенчатого блочного нагружения с использованием зависимости (1.1.12) необходима прежде всего запись поциклового изменения деформаций на каждом уровне блока нагружения вплоть до достижения образцом предельного состояния по моменту образования макротрещины. Дальнейшая обработка каждой из двух полученных таким образом кривых изменения деформаций в процессе испытания для каждого образца (по числу уровней в блоке) осуществляется по методике, изложенной выше для случая мягкого стационарного нагружения. Суммарное накопленное повреждение, таким образом, учитывает вклад каждой ступени блока нагружения и в соответствии с зависимостью (1.1.12) определяется с учетом усталостных и квазистатических повреждений.

Установление закона циклической релаксации необходимо для расчета на прочность при термощиклическом нагружении с выдержками при максимальной температуре цикла. Развивающаяся в течение выдержки в цикле деформация ползучести е<; и действующее в этот период напряжение являются основными факторами, определяющими степень накопленного за N циклов статического повреждения. Для случая жесткого нагружения материала с выдержкой при максимальной температуре Эдмунде предлагает накопленное повреждение оценивать по вели-

случае показапо, что накопленное повреждение fl;V= \ -^~

Процесс деформирования является упругопластическим и схематически представлен на рис. 8 в предположении идеальной пластичности. От ti до ta нагружение при нагреве осуществляется в упругой стадии, от ta до t% — в пластической, соответственно при охлаждении пластическое деформирование наступает от температуры ?4 и продолжается до ^. Из зависимостей (8) и (9) определяется накопленное повреждение за один полуцикл

Для сопоставления повреждения при неизотермических и изотермических условиях деформирования для упрощения принимается 1/а = 2 (при умеренных температурах нагрева) и определяется накопленное повреждение на стадии пластического деформирования при нагреве (от tz до ta) и охлаждении (от ?4 до ^). Приращение повреждения d(AD) с ростом пластической деформации при 1/2 = а составит

Для полуцикла нагрева накопленное повреждение

Рис. 3. Накопленное повреждение D стали Х18Н10Т (650° С) ири оценке в соответствии с зависимостью (6) для располагаемой пластичности sy (f), полученной при длительном статическом разрыве

Для нестационарной напряженности, характеризуемой плотностью распределения амплитуды напряжений Ф' (оя) и общим числом повторения напряжений NcyM, накопленное повреждение выражается следующим образом:

Через параметры a_s и N0 исходной кривой усталости накопленное повреждение выражается следующим образом:

«[е] — [N]» могут быть определены накопленные малоцикловые повреждения как отношения N^[N]f (где UV] j — допускаемое число циклов для деформаций ег = [е]). Для всех режимов по закону линейного суммирования повреждений определяется общее накопленное повреждение, которое не должно превосходить предельной величины (равной единице).

а — накопленное усталостное повреждение;

где а — накопленное усталостное повреждение по п. 5.4.1. 5.5. Упрощенная оценка циклической прочности.

а — накопленное усталостное повреждение

щего большинства элементов конструкций реакторной установки, эксплуатируемой в проектных условиях. В случае, если эксплуатация ведется при нескольких режимах нагружения, характеризуемых разной амплитудой нагружения, например, амплитудой aal и аа2 (рис. 7), накопленное усталостное повреждение определяют по формуле:

где N. — число циклов /-го типа за время эксплуатации; k — общее число типов циклов; [УУ0]/ — допустимое число циклов /-го типа; а — накопленное усталостное повреждение, предельное значение которого [а#] = 1.

где aN — накопленное усталостное повреждение.

а — накопленное усталостное повреждение е — деформация, % Fn — перенос нейтронов с энергией более 0,5 МэВ,

где ./V,- -чисто циклов /-го типа за время эксплуатации; k — общее число типов циклов, [ЛГ0], -допускаемое число циклов /-го типа; а накопленное усталостное повреждение, предельное значение которого \ац]—[. В общем случае

где Nt — число циклов г'-го типа за время эксплуатации; [ЛГ0],.—допускаемое число циклов z'-го типа (принимается по п. 3,1); k—общее число типов циклов; [%] — накопленное усталостное повреждение, предельное значение которого равно 0,4 для оборудования и трубопроводов группы Б и 1,0—для группы В.

Расчет, проведенный для идеального случая бездефектной трубы из стали 14ХГС (ац = 500МПа, ат=350МПа, у =45%, Е = 206 000 МПа, DHap = 530 мм, 5=7 мм), показал, что при таком характере нагружения за 24 года штатной эксплуатации накопленное усталостное повреждение составит а — 0,022, т.е. условие сохранения усталостной прочности труб (а < 1) заведомо выполняется. Оценка усталостной прочности в нештатных ситуациях с учетом влияния концентраторов напряжений, дефектов типа задир, вмятина и вмятина, совмещенная с задиром, приведена в гл. 6.

При [А! = ц2 соотношения (2.12) и (2.14) совпадают, и для этого случая накопленное усталостное повреждение не зависит от порядка приложения нагрузок (от истории нагружения). Иллюстрирует этот вывод рис. 2.4, на котором приведена картина накопления повреждений (а и б) при двух режимах нагружения (б и г), отличающихся порядком приложения нагрузок. Принято, что при ах и а2 \i = 2.